MX2007014867A - Sistema y metodos de vibracion. - Google Patents

Abstract

En una o mas modalidades, un sistema de vibracion comprende una placa con capacidad vibratoria, un elemento de soporte que rodea la placa con capacidad vibratoria, y un elemento inductor de vibracion que rodea el elemento de soporte, en donde el elemento inductor de vibracion esta configurado para expandirse y contraerse radialmente contra el elemento de soporte a manera de producir vibracion axial de la placa con capacidad vibratoria; en una modalidad, la placa con capacidad vibratoria tiene una circunferencia exterior; un elemento tubular esta concenctricamente dispuesto alrededor de la circunferencia externa de la placa, y un elemento anular inductor de vibracion esta concentricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular; el elemento inductor de vibracion de preferencia es un anillo piezoelectrico que se puede expandir y contraer radialmente contra la pared del elemento tubular para provocar que la placa vibre en la direccion axial; en otra modalidad, un sistema de generacion de aerosol comprende un anillo piezoelectrico que se puede expandir y contraer radialmente despues del accionamiento del mismo; un elemento tubular dispuesto dentro del agujero central del anillo piezoelectrico, y una placa circular con aberturas y con capacidad vibratoria dispuesta a traves del lumen interno del elemento tubular; el anillo piezoelectrico se puede expandir y contraer radialmente contra el elemento tubular para provocar que la placa con aberturas vibre en la direccion axial, y un deposito del liquido esta acoplado al elemento tubular a manera de suministrar el liquido a la placa con aberturas y con capacidad vibratoria y producir un aerosol despues de la vibracion del mismo.

Description

SISTEMAS Y MÉTODOS DE VIBRACIÓN REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional de E.U.A. No. 60/684,720, presentada el 25 de Mayo, 2005, titulada "Aerosolizer System With Reusable Components And Methods For Makíng," cuya descripción completa se incorpora a la presente como referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere de manera general a un sistema de vibración que transfiere de manera efectiva vibración radial desde un elemento inductor de vibración para producir vibración axial en un elemento con capacidad vibratoria a través de un elemento de soporte que filtra la vibración indeseada. En modalidades preferidas, un transductor piezoeléctrico imparte oscilación ultrasónica a una placa con capacidad vibratoria, particularmente una placa vibratoria con aberturas (orificios) de un dispositivo generador de aerosol, en donde la placa vibratoria está perforada con agujeros y puede operar en un medio fluido. La invención también puede ser de utilidad en el campo de transmisión de ondas ultrasónicas en un medio de fluido que incluye, pero no se limita a sonar submarino, sonar de profundidad y sonar para detección de obstáculos.

Se conocen en la técnica los dispositivos en donde una placa circular con aberturas se hace vibrar utilizando un transductor piezoeléctrico en forma de un anillo. Por ejemplo, en Maehara, Patente de E.U.A. No. 4,605,167, una placa con capacidad vibratoria que tiene por lo menos una abertura de boquilla en la misma está asegurada a un alojamiento rígido y un anillo piezoeléctrico está asegurado a la placa con capacidad vibratoria para inducir en la misma un desplazamiento para descargar una pequeña cantidad de líquido a través de la abertura de boquilla. En otros dispositivos descritos en la técnica, una placa circular con capacidad vibratoria está directamente unida al anillo piezoeléctrico y cubre la abertura central en el anillo piezoeléctrico; por ejemplo, como se describe en Toda, Patente de E.U.A. No. 5,297,734. Como otros ejemplos, Humberstone et al, Patente de E.U.A. No. 5,518,179, Ross et al, Patente de E.U.A. No. 5,261 ,601 y Davison et al, Patente de E.U.A. No. 6,062,212 describen dispositivos vibratorios en donde una placa circular con capacidad vibratoria está montada sobre la abertura central de un elemento anular delgado, o "arandela", el cual está unido a un anillo píezoeléctrico. Cuando se acciona, el anillo piezoeléctrico vibra radialmente para ocasionar que la arandela opere en un "modo de flexión" que hace vibrar la placa con capacidad vibratoria en la dirección axial. Al momento de fabricar estos tipos de dispositivos, los componentes deben ser cuidadosamente alineados de manera concéntrica unos con otros cuando la placa con capacidad vibratoria se fija a la arandela y la arandela se coloca sobre la abertura en el anillo piezoeléctrico. - i- ,.? La instalación de un transductor ultrasónico directamente sobre un marco o alojamiento rígido, tal como el planteado por Maehara, también resulta problemática. La razón es que el cuerpo completo del transductor vibra, con algunas porciones vibrando a una amplitud pequeña y algunas porciones vibrando a una amplitud amplificada. Cuando el transductor se instala en el accesorio rígido, se reduce la amplitud de oscilación. Otro problema con las disposiciones de la técnica anterior es que el anillo piezoeléctrico vibra naturalmente en 3 direcciones (es decir, ejes X, Y y Z) y transmite dicha vibración a la placa vibratoria. Las vibraciones que son transmitidas a la placa son superpuestas y se puede cancelar o parcialmente cancelar la contribución de la vibración axial. Por lo tanto, es aconsejable filtrar la vibración ¡ndeseada del elemento píezoeléctrico y utilizar solamente la vibración en una sola dirección, por ejemplo, la dirección axial. Los intentos por resolver este problema han incluido el montaje de la placa con capacidad vibratoria sobre elementos de retención elásticos, o "dedos", por ejemplo como se describe en Martens lll et al, Patente de E.U.A. No. 6,450,419; soportar un transductor de tipo Bimorfo en juntas tóricas de caucho, por ejemplo como se describe en Ross et al, Patente de E.U.A. No. 5,261 ,601 y Humberstone et al, Patente de E.U.A. No. 5,518,179; y mantener el anillo piezoeléctrico en posición con un aro interior, por ejemplo como se describe en Helf et al, Patente de E.U.A. No. 6,293,474 y Tomkins et al, Patente de E.U.A. No. 6,382,522.

Los dispositivos antes descritos traducen la vibración radial de un anillo piezoeléctrico en vibración axial de una placa perforada para dispersar un líquido como un aerosol. En otro tipo de dispositivo, el transductor piezoeléctrico puede ser tubular y se puede expandir y contraer axialmente (en la dirección del eje central del tubo) para mover una placa perforada. Por ejemplo, ver Newcombe et al, Patente de E.U.A. No. 5,838,350. Generalmente, en un transductor piezoeléctrico que opera en un medio fluido, tal como aquellos utilizados en generadores de aerosol, existe la necesidad de separar el elemento píezoeléctrico del elemento con capacidad vibratoria para que el elemento con capacidad vibratoria se pueda sumergir en líquido y el elemento piezoeléctrico se pueda aislar eléctricamente del líquido. En algunos casos, dicho aislamiento se puede proveer al enfundar el elemento piezoeléctrico con material elastomérico. Dicho material, aunque provee aislamiento eléctrico, también tiene características de absorción de energía que amortiguan la amplitud de oscilación del transductor piezoeléctrico y por lo tanto, tiene un efecto adverso en la eficiencia del dispositivo. Actualmente existe una amplia variedad de generadores de aerosol y nebulizadores. Son de particular interés aquellos que hacen vibrar una placa con aberturas u otro elemento para producir el aerosol. Ejemplos de algunos de estos generadores de aerosol se describen en las Patentes de E.U.A. Nos. 5,169,740, 5,938,117, 6,540,154, 5,586,550, 5,750,647, 6,467,476, 6,014,970, 6,755,189, 6,814,071 , 6,554,201 , 6,732,944, 6,615,824, 6,845,770 y 6,851 ,626, cada una de las cuales se incorpora en su totalidad a la presente como referencia. Un problema con los generadores de aerosol (especialmente aquellos utilizados para aplicaciones médicas que utilizan líquidos altamente corrosivos) es la contaminación y corrosión de partes. Ciertas partes del generador de aerosol que están expuestas a líquidos pueden necesitar ser lavadas o desechadas con el fin de mantener el generador de aerosol en un buen orden de trabajo. Muchas de estas partes son difíciles de limpiar y, debido a que los transductores piezoeléctricos y su electrónica asociada pueden ser relativamente costosos, hacerlos desechables puede no ser económicamente factible. Por lo tanto, puede ser conveniente hacer removibles o reemplazables ciertos componentes del generador de aerosol.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN Una o más modalidades de la presente invención se refieren a un sistema de vibración que transfiere de manera eficiente la vibración radial desde un elemento inductor de vibración para producir vibración axial en un elemento con capacidad vibratoria a través de un elemento de soporte que filtra la vibración indeseada. En una disposición particular, el elemento inductor de vibración puede ser un transductor piezoeléctrico anular que tiene una abertura central, el elemento con capacidad vibratoria puede ser una placa circular delgada y el elemento de soporte puede tener una sección transversal circular para sostener la placa circular; sin embargo, posiblemente los componentes también pueden tener otras configuraciones. En otras disposiciones, el elemento inductor de vibración se puede separar de las otras estructuras para que se pueda reutilizar para otras aplicaciones. Además, otras disposiciones de la presente invención aislan de manera efectiva el elemento inductor de vibración del contacto con líquidos y por lo tanto está particularmente adaptada para operación en un medio fluido, por ejemplo, en un ambiente de generador de aerosol. Incluso, la presente invención provee un método para autoalinear los componentes de un sistema de vibración que comprende un anillo piezoeléctrico y una placa circular con capacidad vibratoria con la idea de hacer la fabricación del sistema simple y económica. En una o más modalidades, el sistema de vibración de la presente invención comprende una placa delgada circular con capacidad vibratoria, un elemento tubular que sostiene la placa con capacidad vibratoria y un anillo piezoeléctrico acoplado al elemento tubular. La placa con capacidad vibratoria puede estar concéntricamente dispuesta dentro del lumen de un elemento tubular de pared delgada; y un anillo piezoeléctrico puede estar colocado concéntricamente alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular en la ubicación de la placa con capacidad vibratoria. El anillo piezoeléctrico se puede expandir y contraer en la dirección radial, lo cual a su vez provoca que las paredes del elemento tubular se expandan y contraigan en la dirección radial. Este movimiento de las paredes del elemento tubular expande y contrae la circunferencia exterior de la placa ocasionando que su región media oscile (es decir, vibre) en la dirección axial. Debido a que la circunferencia exterior de la placa con capacidad vibratoria de la presente invención está colocada dentro de la abertura central del anillo piezoeléctrico en alineación con su plano central, en contraste con los sistemas anteriores en donde una superficie de la placa con capacidad vibratoria (o arandela concéntrica alrededor de la placa) está asegurada a la superficie del anillo píezoeléctrico a través de la abertura central del anillo piezoeléctrico, la carga radial producida por el anillo piezoeléctrico se aplica de manera más simétrica a la placa con capacidad vibratoria de la presente invención. En una modalidad, la placa con capacidad vibratoria puede ser una placa con aberturas que incluye una pluralidad de aberturas ahusadas y de preferencia tiene forma de cúpula. La placa con aberturas se puede acoplar a una estructura de montaje dispuesta dentro del lumen del elemento tubular que mantiene a la placa con aberturas perpendicular al eje central del elemento tubular. En otra modalidad, el elemento tubular puede ser fabricado a partir de un material metálico resistente a la corrosión, por ejemplo, una aleación de paladio/níquel o acero inoxidable, y puede tener paredes delgadas flexibles, por ejemplo, con un grosor inferior a 0.5 mm. En otras modalidades, el elemento tubular puede comprender un material de plástico, y puede incluir por lo menos un segmento elástico, por ejemplo, un elastómero, dispuesto en el mismo que permite que el elemento tubular sea comprimido y expandido por el anillo piezoeléctrico. En otra modalidad, el anillo píezoeléctrico se puede remover del elemento tubular y volver a utilizar para otras aplicaciones. Por ejemplo, el elemento tubular puede estar ahusado para formar un "seguro ahusado" en donde el anillo piezoeléctrico se ajusta a presión con el elemento tubular. Incluso en otra modalidad, el anillo piezoeléctrico puede estar permanentemente unido al elemento tubular para formar una unidad integral. En una modalidad, un elemento tubular que contiene una placa con aberturas puede estar acoplado de manera operativa a un depósito de líquido, o el depósito puede ser una parte integral del elemento tubular, de manera que se suministra líquido a la placa con aberturas dentro del elemento tubular. De esta manera, cuando la placa con aberturas vibra de acuerdo con la invención, se expulsan desde la placa con aberturas, gotas de líquido en forma de un aerosol. De manera opcional, un anillo puede estar dispuesto alrededor de la periferia exterior del anillo píezoeléctrico para ayudar a hacer vibrar la placa con aberturas en su frecuencia resonante. En modalidades en donde el elemento tubular y el anillo piezoeléctrico no están integrados con el depósito, se pueden proveer juntas tóricas u otros sellos entre el depósito y el elemento tubular para servir como sellos impermeables al líquido que evitan la contaminación del anillo piezoeléctrico, y también proveen amortiguamiento del anillo piezoeléctrico y el alojamiento del generador de aerosol, incrementando así la eficiencia del sistema. En otra modalidad, el elemento tubular puede ser "ajustado a presión" (es decir, formar un "ajuste de interferencia") con una abertura de descarga del depósito.

En una modalidad de la invención, el depósito y el elemento tubular que contiene la placa con aberturas pueden estar integrados como una sola unidad, y el anillo piezoeléctrico se puede deslizar sobre el depósito del generador de aerosol para formar un ajuste a presión con el elemento tubular. De esta forma, el anillo piezoeléctrico puede ser removido sin contaminación potencial a causa de sustancias dentro del depósito o elemento tubular, o por aerosol producido por la placa con aberturas. En otra modalidad, el anillo piezoeléctrico y el elemento tubular pueden estar unidos como una unidad integral. El sistema de vibración de la presente invención se puede incorporar en una variedad de productos y se puede conectar a suministros de energía, electrónica para hacer vibrar el elemento inductor de vibración, y similares. En una modalidad, el sistema de vibración de la presente invención está conectado a un suministro de energía que utiliza un primer cable que hace contacto eléctrico con una primera superficie del anillo piezoeléctrico y un segundo cable que hace contacto eléctrico con una segunda superficie del elemento inductor de vibración. Estos cables pueden estar localizados en ranuras que rodean la superficie exterior del alojamiento en la cual se ubica el sistema de vibración de modo que están aislados a líquidos en el depósito y dentro del elemento tubular del sistema de vibración. Ejemplos de productos que pueden emplear el sistema de vibración de la presente invención incluyen ventiladores, sistemas de presión continua positiva en vías aéreas (CPAP, por sus siglas en inglés), nebulizadores portátiles y similares, así como dispositivos que utilizan transmisión de ondas ultrasónicas en un medio fluido, tal como por ejemplo diversos dispositivos de sonar. Como un ejemplo, un circuito de ventilador puede comprender un tramo de entubado, y el sistema de vibración de la presente invención se puede acoplar de manera operativa al entubado para introducir aerosol generado por el sistema de vibración en el circuito de ventilador. Como otro ejemplo, un generador de aerosol se puede construir de un alojamiento que tiene una boquilla y el sistema de vibración de la invención puede estar dispuesto en el alojamiento de manera que las gotas de líquido producidas por la placa con aberturas vibratorias son expulsadas a través de la boquilla y hacia el sistema respiratorio del usuario. Una modalidad de la invención provee un método ejemplar para hacer un sistema de vibración que comprende los pasos de insertar una placa con capacidad vibratoria en una estructura de soporte que rodea la placa; rodear la estructura de soporte que incluye la placa con capacidad vibratoria con un elemento inductor de vibración que está configurado para expandirse y contraerse radialmente; y accionar el elemento inductor de vibración para producir expansión y contracción radial contra el elemento de soporte para ocasionar la vibración axial de la placa con capacidad vibratoria. En una modalidad particular, un método para hacer un sistema de vibración comprende los pasos de proveer un elemento tubular con un lumen a lo largo, asegurar una placa circular con capacidad vibratoria dentro del lumen de manera que la placa con capacidad vibratoria sea perpendicular -l-J-i- -t al eje central del elemento tubular; proveer un anillo piezoeléctrico que tiene una abertura central; colocar el elemento tubular dentro de la abertura central del anillo piezoeléctrico para que la circunferencia exterior del elemento tubular esté en contacto con la circunferencia interior de la abertura y el elemento inductor de vibración rodea la placa con capacidad vibratoria dentro del elemento tubular; y asegurar el elemento inductor de vibración al elemento tubular. En otra modalidad, un método para hacer vibrar una placa comprende los pasos de insertar una placa con capacidad vibratoria en una estructura de soporte que rodea la periferia completa de la placa, insertar la estructura de soporte que incluye la placa con capacidad vibratoria en la abertura central de un elemento inductor de vibración que está configurado para expandirse y contraerse radialmente, y accionar el elemento inductor de vibración para producir expansión y contracción radial contra el elemento de soporte que ocasiona la vibración axial de la placa con capacidad vibratoria. En otra modalidad, se provee un método para tratar a un paciente, el cual comprende los pasos de proveer un sistema de vibración que comprende una placa circular con aberturas y con capacidad vibratoria que tiene una circunferencia exterior, un elemento tubular concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior de la placa con capacidad vibratoria, en donde el elemento tubular tiene una circunferencia exterior, y un elemento inductor de vibración anular concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular, en donde el elemento inductor de vibración se puede expandir y contraer radíalmente para provocar que la placa con aberturas vibre en la dirección axial; suministrar un medicamento líquido a la placa con aberturas a través del elemento tubular; accionar el elemento inductor de vibración para hacer vibrar la placa con aberturas y aerosolizar el medicamento líquido; y suministrar el aerosol al sistema respiratorio de un paciente.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las figuras 1a y 1 b son vistas en perspectiva esquemáticas de un sistema de vibración de la invención; La figura 2 es una vista en sección transversal parcial del sistema de vibración ensamblado de las figuras 1a y 1b; Las figuras 3a y 3b son vistas laterales en sección transversal del sistema de vibración de la figura 2; La figura 4a es una vista lateral en sección transversal de una modalidad de un generador de aerosol de acuerdo con la invención; La figura 4b es una vista en sección transversal parcial del generador de aerosol mostrado en la figura 4a; La figura 4c es una vista en perspectiva del generador de aerosol, mostrado en la figura 4a; La figura 4d es una vista lateral en sección transversal de otra modalidad de un generador de aerosol de acuerdo con la invención; La figura 5a es una vista en perspectiva de otra modalidad de un sistema de vibración de acuerdo con la invención; La figura 5b es una vista en sección transversal parcial del sistema de vibración mostrado en la figura 5a; La figura 6 es una vista en perspectiva de otra modalidad de un sistema de vibración de acuerdo con la invención; La figura 7a es una vista en perspectiva de otra modalidad de un generador de aerosol de acuerdo con la invención; La figura 7b es una vista lateral en sección transversal del generador de aerosol de la figura 7a; y La figura 8 es una vista lateral en sección transversal de otra modalidad de un sistema generador de aerosol de acuerdo con la invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓN Todas la publicaciones, patentes y solicitudes de patente mencionadas en la presente, ya sea supra o infra, se incorporan en su totalidad como referencia en la misma medida como si se indicara específica e individualmente que cada publicación, patente o solicitud de patente individual será incorporada como referencia. Se debe notar que, como se utiliza en esta especificación y en las reivindicaciones anexas, las formas singulares "un", "una", "el" y "la" ¡ncluyen el plural a menos que el contexto claramente establezca lo contrario.

La referencia que se hace en la presente a "una modalidad", "una versión" o "un aspecto" deberá incluir una o más de dichas modalidades, versiones o aspectos, a menos que de otra forma sea claro a partir del contexto. En una o más modalidades, el sistema de vibración de la presente invención comprende una placa con capacidad vibratoria, un elemento de soporte que rodea la placa con capacidad vibratoria y un elemento inductor de vibración que rodea el elemento de soporte, en donde el elemento inductor de vibración está configurado para expandirse y contraerse radíalmente contra el elemento de soporte a manera de producir vibración axial de la placa con capacidad vibratoria. La siguiente descripción detallada se refiere a una modalidad preferida de la invención, en donde la placa con capacidad vibratoria es circular, el elemento de soporte tiene una sección transversal circular, por ejemplo, un elemento tubular (cilindrico o ahusado), en el cual está dispuesta la placa circular con capacidad vibratoria, y el elemento inductor de vibración es un disco anular que tiene una abertura central, es decir, un anillo piezoeléctrico, en el cual está dispuesto el elemento de soporte. Sin embargo, se debe entender que la invención no está limitada a esta modalidad. El elemento tubular puede ser fabricado a partir de un metal resistente a la corrosión, por ejemplo, acero inoxidable (de preferencia grados 316, 303 o 416), titanio, o una aleación de cromo/níquel C-276 (por ejemplo, Hastelloy® C-276). El elemento tubular de preferencia tiene paredes relativamente delgadas que pueden ser flexionadas de manera efectiva por el anillo piezoeléctrico. En una modalidad, el grosor de las paredes del elemento tubular está en la escala de OJ mm a 0.5 mm, de preferencia aproximadamente 0.25 mm. En una modalidad, el elemento tubular puede tener una estructura de repisa dispuesta alrededor de su superficie interior al cual se puede unir la periferia de la placa con capacidad vibratoria de manera que se extiende a través del lumen interno del elemento tubular perpendicular a su eje central. Diversos anillos piezoeléctricos conocidos en la técnica pueden ser adecuados para uso como el elemento inductor de vibración anular de la presente invención. En una modalidad, el anillo píezoeléctrico puede comprender cualquier material que presente propiedades piezoeléctricas, por ejemplo, un material piezoeléctrico de cerámica tal como titanato zirconato de plomo (PZT) o metaniobato de plomo (PN) y puede tener la forma de un disco de grosor sustancialmente constante con un agujero central. Dichos anillos piezoeléctricos están comercialmente disponibles, por ejemplo de American Piezo Ceramics, Inc. (APC), Mackeyville, Pennsylvania, y de Morgan Electro Ceramics (MEC), Fairfield, New Jersey. El anillo piezoeléctrico puede ser provisto con una corriente eléctrica alterna en la frecuencia seleccionada desde una fuente de energía; por ejemplo, el anillo piezoeléctrico se puede conectar eléctricamente mediante cables a un controlador que contiene la electrónica necesaria para controlar la vibración del anillo piezoeléctrico.

De acuerdo con la invención, el elemento tubular se coloca dentro de la abertura central del anillo piezoeléctrico. Cuando es accionado por los campos eléctricos alternos procedentes del controlador, el anillo piezoeléctrico se expande y contrae en la dirección radial contra las paredes del elemento tubular en la proximidad de la placa con capacidad vibratoria. Este movimiento de las paredes del elemento tubular expande y contrae la periferia de la placa con capacidad vibratoria, obligando de esta manera que el centro de la placa con capacidad vibratoria oscile en la dirección axial, es decir, se mueva hacia arriba y hacia abajo a lo largo del eje central del elemento tubular. Aunque el anillo piezoeléctrico también puede vibrar en la dirección axial y puede crear una onda superficial transversal, solamente la vibración radial puede ser transmitida a la placa con capacidad vibratoria por parte del elemento tubular. De esta manera, la superposición de modo de vibración en conflicto se elimina y se realiza una traducción eficiente de energía eléctrica en movimiento mecánico. La práctica de la invención también permite que el sistema de vibración se instale directamente en un cuerpo rígido, tal como el marco o alojamiento de un generador de aerosol, nebulizador u otro dispositivo, sin tener la transferencia de vibración hacia el cuerpo completo. Esto se debe principalmente a que los extremos del elemento tubular no vibran y por lo tanto, se pueden utilizar para instalar el sistema de vibración en el cuerpo rígido. La invención puede ser particularmente útil cuando se emplea el elemento tubular para sostener una placa anular con aberturas u otra estructura que tenga una pluralidad de aberturas. Cuando se aplica un líquido en un lado de la placa con aberturas a través del elemento tubular y se acciona el anillo piezoeléctrico, la placa con aberturas oscila en una manera que ocasiona que se expulsen gotas de líquido desde las aberturas. El aerosol resultante puede ser entonces surtido por el extremo abierto del elemento tubular. Un tipo particularmente útil de placa con aberturas es aquella que tiene aberturas ahusadas que se ahusan desde la superficie que hace contacto con el líquido hasta la superficie en donde son expulsadas las gotas. Además, en algunas modalidades, la placa con aberturas puede tener forma de cúpula, aunque la invención no está limitada solamente a dichas placas con aberturas. Las placas con aberturas preferidas pueden tener un grosor en la escala de 20 a 100 mieras. Ejemplos de materiales piezoeléctricos y placas con aberturas que se pueden utilizar con la invención se describen en las Patentes de E.U.A. Nos. 6,235,177 y 5,758,637, incorporadas a la presente como referencia. En otra modalidad, el anillo piezoeléctrico se puede hacer vibrar a una frecuencia en la escala de aproximadamente 20 Khz a aproximadamente 500 Khz, por ejemplo, aproximadamente 128 Khz. En otra modalidad preferida, las gotas pueden tener un tamaño adecuado para uso en productos farmacéuticos, por ejemplo, en la escala de aproximadamente 3 micrómetros (µm) a aproximadamente 6 µm, y el líquido puede ser aerosolizado a una velocidad en la escala de aproximadamente 5-20 microlítros/segundo.

Haciendo referencia ahora a las figuras 1a, 1b y 2, se describirá una modalidad de la presente invención. El sistema de vibración 10 comprende la placa con capacidad vibratoria 101 , elemento tubular 102 y anillo piezoeléctpco 103. El elemento tubular 102 tiene una circunferencia exterior 104 y una circunferencia interior 105, las cuales en conjunto definen una pared cilindrica relativamente delgada, que de preferencia tiene un grosor en la escala de aproximadamente 0J mm a 0.5 mm. El centro hueco (lumen) del elemento tubular 102 termina en las aberturas 106 y 107 en extremos opuestos del mismo. La estructura de montaje 111 comprende un reborde circular que se proyecta perpendicularmente desde la circunferencia interior 105 hacia el lumen del elemento tubular 102 en una ubicación, de preferencia una ubicación central entre las aberturas 106 y 107. El anillo piezoeléctrico 103 comprende un disco anular de material piezoeléctrico que tiene un agujero central 108 con una circunferencia 112 aproximadamente igual a la circunferencia exterior 104 del elemento tubular 102. La placa con capacidad vibratoria 101 comprende una pestaña exterior circular 109 que rodea una porción central circular delgada con capacidad vibratoria 110. En un método para hacer el sistema de vibración 10, se puede proveer primero el elemento tubular metálico 102 con la estructura de montaje 111 al unir un reborde de metal alrededor de la circunferencia interior 105 en una ubicación equidistante a los extremos 106 y 107. La placa con capacidad vibratoria 101 se puede disponer entonces concéntricamente dentro del lumen del elemento tubular 102 con la superficie inferior de la pestaña circular 109 colocada sobre la superficie superior de la estructura de montaje 111 y con la periferia exterior de la placa con capacidad vibratoria 101 colindando con la circunferencia interior 105. La pestaña exterior 109 de la placa con capacidad vibratoria 101 se puede asegurar a la estructura de montaje 111 utilizando un procedimiento de unión adecuado, por ejemplo, un procedimiento metalúrgico tal como cobresoldadura, soldadura, estañosoldadura o similares, o un procedimiento de unión química tal como unión adhesiva. En una modalidad preferida, un anillo de cobresoldadura de un material de relleno de cobresoldadura resistente a la corrosión, por ejemplo, una mezcla de 70% de oro y 30% de cobre, se puede colocar entre la superficie superior de la estructura de montaje 111 y la pestaña exterior 109 de la placa con capacidad vibratoria 101. El ensamble completo del elemento tubular 102, placa con capacidad vibratoria 101 y anillo de cobresoldadura se pueden mantener en posición a través de un peso colocado en la parte superior de la placa con capacidad vibratoria 101. El ensamble se puede colocar en un horno y calentar a una temperatura suficiente para fundir la cobresoldadura 1 y unir de manera permanente las superficies en un procedimiento convencional de cobresoldadura. En otra modalidad, la placa con capacidad vibratoria 101 se puede estañosoldar sobre la estructura de montaje 111 utilizando materiales de estañosoldadura, tales como un material de estañosoldadura de estaño/plomo; sin embargo, este método puede no ser adecuado si el ensamble será expuesto a preparaciones farmacéuticas acidas. En otra modalidad, la placa con capacidad vibratoria 101 se puede asegurar sobre la estructura de montaje 111 mediante soldadura ultrasónica o láser. Una vez que la placa con capacidad vibratoria 101 se asegura a través del lumen del elemento tubular 102, el elemento tubular 102 se puede colocar dentro del agujero central 108 del anillo piezoeléctrico 103. En una modalidad, el elemento tubular 102 se puede colocar en un accesorio que mantiene erguido el elemento tubular 102, y el anillo piezoeléctrico 103 se puede deslizar a lo largo del elemento tubular 102 hasta que el anillo piezoeléctrico 103 rodee la circunferencia exterior 104 en una ubicación que corresponde directamente a la ubicación de la estructura de montaje 111 y placa con capacidad vibratoria 101 en la circunferencia interior 105 del elemento tubular 102. La circunferencia exterior 104 del elemento tubular 102 y la circunferencia 112 del agujero central 108 en el anillo piezoeléctrico 103 se pueden entonces unir, por ejemplo al depositar un adhesivo líquido adecuado alrededor de la unión de la circunferencia 104 y circunferencia 112 y curar el adhesivo, por ejemplo con luz UV. El adhesivo utilizado debe ser capaz de transferir de manera eficiente la vibración del anillo piezoeléctrico 103 al elemento tubular 102. Aunque idealmente el adhesivo tiene el módulo de elasticidad ("Módulo de Young") del anillo piezoeléctrico, es decir aproximadamente 60 GPa (Giga Pascal), para obtener la última transferencia de vibración, esto no es posible para ningún adhesivo. La mayoría de los adhesivos estructurales (tales como epoxi) tiene un módulo de elasticidad de material de plástico, que puede ser de aproximadamente 2 GPa, y debe ser adecuado para la presente invención si se cura aproximadamente a esa rigidez. Como ejemplos de adhesivos adecuados, se puede hacer mención de diversos adhesivos epoxi y anaeróbícos, tales como los adhesivos epoxi curados con UV comercialmente disponibles vendidos bajo la marca Loctite. Como se describió anteriormente, el anillo piezoeléctrico 103 está configurado para expandirse y contraerse radialmente cuando se le comunican campos eléctricos alternos a través de líneas eléctricas. Por ejemplo, como se ilustra en la figura 3a, el anillo piezoeléctrico 103 se contrae radialmente hacía su abertura central (dirección D) cuando es accionado por un primer campo eléctrico. Esta contracción radial ocasiona que el anillo piezoeléctrico 103 empuje interiormente a lo largo de la circunferencia exterior 104 del elemento tubular 102 en la proximidad de la estructura de montaje 111 y perfore de esta manera la pared del elemento tubular 102. El estrechamiento del elemento tubular 102 ocasiona que la pestaña 109 también se estreche radíalmente y, como resultado, la porción central 110 de la placa con capacidad vibratoria 101 se mueve axialmente en la dirección A. Cuando es accionado por un segundo campo eléctrico, como se muestra en la figura 3b, el anillo piezoeléctrico 103 se expande radialmente lejos de su abertura central (dirección D'), liberando así la presión interior a lo largo de la circunferencia 104 del elemento tubular 102. Esta liberación de presión permite que la pestaña 109 se expanda radialmente, lo cual provoca que la porción central 110 de la placa con aberturas 101 se mueva axialmente en dirección A' hacia su posición original. La alternación continua de los campos eléctricos produce una oscilación (vibración) de la porción central 110 entre las posiciones mostradas en las figuras 3a y 3b. Como se mencionó previamente, el sistema de vibración de la presente invención es particularmente útil para aerosolizar líquidos. Las figuras 4a, 4b y 4c ¡lustran un sistema de aerosolízación (referido en la presente como "generador de aerosol 40") de acuerdo con modalidades de la presente invención. Los mismos números de referencia se utilizan en cada una de las figuras para hacer referencia al mismo componente. Haciendo referencia ahora a la figura 4a, el generador de aerosol 40 comprende un alojamiento superior 401 , alojamiento inferior desprendible 405 y sistema de vibración 10 (por ejemplo, ver figura 2). El sistema de vibración 10 comprende el elemento tubular 102, anillo piezoeléctrico 103 y placa con aberturas 101. El alojamiento superior 401 comprende el depósito 402 configurado para retener un volumen de líquido, por ejemplo, un medicamento líquido, y una porción cónica 403 en el extremo inferior del depósito 402 que termina en un tubo de descarga 404 definido por paredes cilindricas 406. El tubo de acoplamiento 407 definido por las paredes cilindricas 408 del alojamiento superior 401 está dispuesto de manera concéntrica alrededor y abarca totalmente el tubo de descargo 404. El sistema de vibración 10 está adaptado para acoplarse de manera desprendible con el alojamiento superior 401 , con la sección superior del elemento tubular 102 del sistema de vibración 10 (es decir, aquella sección del elemento tubular 102 por arriba del anillo píezoeléctrico 103) configurada para ajustarse a presión dentro del tubo de descarga 404 y con el anillo piezoeléctrico 103 del sistema de vibración 10 configurado para ajustarse a presión con el tubo de acoplamiento 407. Cuando está ensamblada, la sección superior del elemento tubular 102 del anillo piezoeléctrico 103 es totalmente abarcada por el tubo de descarga 404 y la superficie superior del anillo piezoeléctrico 103 colinda con el extremo inferior del tubo de descarga 404. Este acoplamiento de ajuste a presión del elemento tubular 102 y tubo de descarga 404 forma un sello impermeable al líquido que evita que el líquido descargado del depósito 402 hacia el tubo de descarga 404 se ponga en contacto con el anillo piezoeléctrico 103. El alojamiento inferior 405 comprende un tubo de recepción 411 definido por paredes cilindricas 412, pestaña anular 413 concéntricamente dispuesta alrededor de la base del tubo de recepción 411 y cámara de aerosol 414 definida por las paredes cilindricas 415. El alojamiento inferior 405 puede estar adaptado para acoplarse de manera desprendible con el sistema de vibración 10 y alojamiento superior 401 , con la sección inferior del elemento tubular 102 del sistema de vibración 10 (es decir, aquella sección del elemento tubular 102 debajo del anillo piezoeléctrico 103) configurada para ajustarse a presión dentro del tubo de recepción 411 y con la pestaña anular 413 configurada para ajustarse a presión dentro del tubo de acoplamiento 407. Cuando se ensambla, la sección inferior del elemento tubular 102 es totalmente abarcada por el tubo de recepción 411 y forma un paso directamente hacia la cámara de aerosol 414. La superficie inferior del anillo ' piezoeléctrico 103 colinda con el extremo superior del tubo de recepción 411 para mantener de manera segura el sistema de vibración 10 dentro del tubo de acoplamiento 407. Haciendo referencia ahora a las figuras 4b y 4c, el anillo piezoeléctrico 103 puede ser suministrado con una corriente eléctrica a través de cables 416 y 417 de baterías u otra fuente de energía (no mostrada). Cada uno de los cables 416 y 417 puede tener una disposición en forma de un "sujetador en c" y respectivamente anidados en ranuras 418 y 419 cortadas alrededor de la periferia de las paredes 415 del alojamiento superior 401. El extremo terminal 420 del cable 416 puede entrar al tubo de acoplamiento 407 a través de la abertura 422 en la pared 415 y hacer contacto eléctrico con la superficie superior del anillo piezoeléctrico 103. El extremo terminal 421 del cable 417 puede entrar al tubo de acoplamiento 407 a través del agujero 423 en la pared 415 del alojamiento superior 401 y hacer contacto eléctrico con la superficie inferior del anillo piezoeléctrico 103. La porción central 110 de la placa con aberturas 101 puede tener una geometría en forma de cúpula, aunque se pueden utilizar otras formas. Además, la porción central 110 puede incluir aberturas que se ahusan desde el lado posterior (con orientación al depósito 402) hacia el lado frontal. Cuando el generador de aerosol 40 se coloca en una orientación generalmente vertical, el líquido del depósito 402 puede ser suministrado y descansar en el lado posterior de la porción central 110 mediante fuerza de gravedad. El anillo piezoeléctrico 103 está configurado para expandirse y contraerse radialmente cuando es accionado por campos eléctricos alternos suministrados por los cables 416 y 417. Al hacer esto, la pared del elemento tubular 102 también se estrecha y expande. De esta forma, la porción central 110 vibra axíalmente a modo de expulsar gotas de líquido de su lado frontal y fuera de la abertura en la cámara de aerosol 414. Una ventaja de utilizar el sistema de vibración 10 es que el generador de aerosol 40 se puede construir para que el sistema de vibración 10 se pueda retirar del alojamiento superior 401 y alojamiento inferior 405. De esta manera, el sistema de vibración 10 (el cual contiene el anillo piezoeléctrico 103 relativamente costoso) se puede volver a utilizar en otras aplicaciones. El alojamiento superior 401 y alojamiento inferior 405, los cuales se pueden producir de manera relativamente económica, pueden ser desechados después de uso. Otra ventaja de utilizar el sistema de vibración 10 es que los extremos del elemento tubular 102 se pueden conectar directamente a cuerpos rígidos, tales como la pared 406 del alojamiento superior 401 y pared 412 del alojamiento inferior 405, sin afectar la amplitud de oscilación de la placa con aberturas 110. Esto permite que el generador de aerosol 40 produzca gotas de líquido de manera más eficiente. Haciendo referencia ahora a la figura 4d, el generador de aerosol 40' es similar al generador de aerosol 40 y comprende un alojamiento superior 401' que contiene el depósito 402', alojamiento inferior desprendible 405' que contiene la cámara de aerosol 414', y sistema de vibración 10', el cual comprende el elemento tubular 102', anillo piezoeléctrico 103' y porción central de placa con aberturas 110'. Sin embargo, en el generador de aerosol 40', la sección superior del elemento tubular 102' no está ajustado a presión en el tubo de descarga 404' (como se muestra en la figura 4a), sino más bien se pueden colocar juntas tóricas 420 para llenar un espacio entre la sección superior del elemento tubular 102' y tubo de descarga 404' del alojamiento 401'. De este modo, se forma un sello impermeable al líquido que evita que el líquido del depósito 402' haga contacto con el anillo piezoeléctrico 103'. De manera similar, se pueden colocar juntas tóricas 421 para llenar un espacio entre la sección inferior del elemento tubular 102' y tubo de recepción 41 1 ' del alojamiento inferior 405' para formar un sello impermeable al líquido que evita que el aerosol producido desde la porción central de placa con aberturas 110' haga contacto con el anillo piezoeléctrico 103'. Por consiguiente, el anillo piezoeléctrico 103' puede ser protegido de contaminación que puede evitar que vuelva a ser utilizado después de retiro del generador de aerosol 40', sin las dimensiones rigurosas requeridas para un ajuste a presión, como se describe con respecto al generador de aerosol 40. Debido a que las juntas tóricas 420 y 421 se colocan en las superficies tanto superior como inferior del anillo píezoeléctrico 103' y sirven para suspender el anillo piezoeléctrico 103' de contacto directo con el alojamiento superior 401 ' y alojamiento inferior 405', las juntas tóricas 420 y 421 también pueden tener un efecto de amortiguamiento que reduce la transferencia indeseable de vibración del anillo piezoeléctrico 103' al alojamiento superior 401 ' y alojamiento inferior 405'.

Haciendo referencia ahora a las figuras 5a y 5b, se describirá otra modalidad de la presente invención. El sistema de vibración 50 comprende un anillo piezoeléctrico 502 que tiene una abertura central 504. El anillo piezoeléctrico 502 puede estar construido de un material piezoeléctrico que se expande y contrae radialmente cuando es accionado, tal como se discutió con anterioridad. El elemento tubular 506 está dispuesto dentro de la abertura 504 y está adaptado para mantener la placa con aberturas 508 dentro de su lumen interno 509 utilizando cualquiera de las técnicas descritas en la presente. El elemento tubular 506 puede estar construido de un material rígido, tal como un plástico duro, metal, cerámica o similares. El elemento tubular 506 puede incluir opcionalmente proyecciones 510 para proveer un buen contacto mecánico con el anillo piezoeléctrico 502. Como una alternativa, el elemento tubular 506 puede ser ahusado para asegurar un buen contacto mecánico. El elemento tubular 506 puede incluir uno o más segmentos elásticos 511 que se extienden radialmente desde ubicaciones en su circunferencia interior hacia ubicaciones correspondientes en su circunferencia exterior. Estos segmentos pueden estar construidos de un material elastomérico y colocados en diversas ubicaciones. Los segmentos elásticos 511 permiten que el elemento tubular 506 se construya de un material rígido (para mantener de manera segura la placa con aberturas 508) y al mismo tiempo también permiten que el elemento tubular 506 se expanda y contraiga radíalmente con el anillo píezoeléctrico 502. De manera más está construido de un material piezocerámico, su frecuencia es inversamente proporcional a su diámetro, en donde: Por consiguiente, si el diámetro del anillo piezoeléctrico 502 se hace más grande para reducir la frecuencia del anillo piezoeléctrico, el anillo piezoeléctrico 502 puede ser demasiado grande para ciertas aplicaciones. Se puede obtener como resultado una baja frecuencia de operación del anillo piezoeléctrico 502 debido a que el material piezoeléctrico es "suave" y pesado. Para incrementar la frecuencia sin incrementar el diámetro, se puede añadir el anillo exterior 512 (el cual se puede construir de un material rígido y de peso ligero, tal como nitruro de silicio). La combinación del anillo 512 y anillo piezoeléctrico 502 sirve para incrementar la frecuencia a la escala deseada. Haciendo referencia a las figuras 7a y 7b, se describirá una modalidad de un sistema de aerosolízación de acuerdo con la presente invención. El sistema 80 incluye un generador de aerosol el cual, para conveniencia de discusión, incluye el sistema de vibración 50 que tiene un anillo 512, como se muestra en la figura 6, aunque se apreciará que se pueden usar también otros sistemas de vibración de la invención. Acoplado a (o integralmente formado con) el elemento tubular 506 del sistema de vibración 50 está un contenedor 802 para retener un líquido. De manera conveniente, se puede proveer una tapa 804 para cerrar el contener 802 después de llenarlo con un líquido. También acoplada al elemento tubular 506, está una salida 806 a través de la cual se puede surtir un aerosol producido por la placa con aberturas 508. Juntas tóricas o sellos de empaque 805 se pueden disponer entre el contenedor 802 y sistema de vibración 50, y entre el sistema de vibración 50 y salida 806 para proveer el sellado y acojinamiento adecuado entre los componentes. Una característica particular del sistema de aerosolización 80 es que el anillo piezoeléctrico 502 tiene un diámetro interior suficientemente grande que se puede deslizar sobre la salida 806 y contenedor 802. De esta manera, el sistema 80 se puede fácilmente ensamblar y desmontar para retirar el anillo piezoeléctrico 502. Además, el anillo piezoeléctrico 502 no se pone en contacto con ningún líquido y por lo tanto se puede volver a utilizar con otro sistema de aerosolizacíón. Adicionalmente, el contenedor 802, elemento tubular 506 y placa con aberturas 508 se pueden construir para ser relativamente económicos de manera que se puedan desechar después de uso. Además, el sistema 80 se puede incorporar fácilmente en otros sistemas, tales como nebulizadores portátiles, ventiladores y similares. Durante operación, el contenedor 802 se llena con un líquido y la tapa 804 se coloca en su lugar. El anillo piezoeléctrico 502 se desliza sobre el contenedor 802 y se coloca sobre el elemento tubular 506. Se suministra una corriente eléctrica al anillo piezoeléctrico 502 para hacer que se expanda y contraiga. Al hacer esto, el líquido que está en contacto con la placa con aberturas 508 es expulsado como gotas de líquido hacia la salida 806.

Después de uso, el contenedor 802 se puede volver a llenar, o se puede desechar guardando el anillo piezoeléctrico 502. La figura 8 ilustra otra modalidad de la invención en donde el sistema de aerosolización 90 incluye un elemento tubular 906 que comprende un extremo afilado 901 y un extremo de descarga 903. Como se describió anteriormente, el elemento tubular 906 también contiene una placa con aberturas (no mostrada) a través de su lumen interno. El anillo piezoeléctrico 904 está dispuesto alrededor del elemento tubular 906. Cuando el sistema de aerosolización 90 no está en uso, el extremo afilado 901 puede tener una cubierta (no mostrada) que lo protege contra daño y contaminación. Cuando está lista para usarse, la cubierta puede ser retirada y el extremo afilado 901 se puede insertar a través de la parte superior de membrana de un frasco 902, que contiene el líquido 905 que será aerosolizado. El líquido 905 es entonces suministrado a través del extremo afilado 901 y el lumen del elemento tubular 906 hacia la placa con aberturas contenida en el mismo. El anillo piezoeléctrico 904 se puede accionar para hacer vibrar la placa con aberturas y aerosolizar de esta manera el líquido 905 de la forma descrita previamente. El aerosol resultante es entonces surtido a través del extremo de descarga 903. Después de uso, el frasco 902 puede ser retirado del extremo afilado 901 y desechado, el anillo piezoeléctrico 904 puede ser retirado del ensamble para uso repetido, y se puede desechar el ensamble restante. Como se mencionó anteriormente, los generadores de aerosol descritos en la presente se pueden incorporar en otros sistemas. Ejemplos de sistemas de ventilador se describen, en la solicitud de patente de E.U.A. copendiente No. 10/828,765, presentada el 20 de Abril, 2004, cuya descripción completa se incorpora a la presente como referencia. El sistema descrito en ese documento es particularmente útil en terapias de presión continua positiva en vías aéreas (CPAP) de neonatales e infantes. Por consiguiente, un generador de aerosol de la presente invención se puede acoplar a dicho ventilador o circuito de CPAP para suministrar medicamento aerosolizado al sistema respiratorio de un paciente, por ejemplo, a través de un dispositivo de interfaz con el paciente. Cuando se termina el tratamiento, el generador de aerosol, o ciertos componentes del mismo, se pueden retirar y volver a utilizar, mientras que los otros componentes del sistema se pueden desechar. Como otro ejemplo, el generador de aerosol de la presente invención se puede incorporar en un nebulizador tal como se describe en la solicitud de patente de E.U.A. copendiente No. 10/833,932, presentada el 27 de Abril, 2004, cuya descripción completa se incorpora a la presente como referencia. El nebulizador comprende un alojamiento principal acoplado a un alojamiento del generador de aerosol, que puede comprender un sistema de aerosolización tal como el previamente descrito con respecto al generador de aerosol 40 mostrado en las figuras 4a, 4b y 4c, que incluye un depósito para retener un medicamento líquido que será aerosolízado y un sistema de vibración de acuerdo con la presente invención que tiene una placa con aberturas con una pluralidad de aberturas ahusadas que se extienden entre una primera superficie y una segunda superficie, como se describe en las Patentes de E.U.A. Nos. 5,164,740, 5,586,550, 5,758,637, y 6,085,740, cuyos contenidos completos se incorporan a la presente como referencia. El nebulizador también puede tener una boquilla acoplada al alojamiento principal. Por lo menos una porción del elemento tubular del sistema de vibración de la presente invención puede estar dispuesta en el alojamiento de manera que se expulsan gotas de líquido a través de la boquilla para permitir que un paciente inhale el medicamento aerosolizado. Las aberturas en la placa con aberturas pueden estar dimensionadas para producir un aerosol en el cual aproximadamente 70% o más de las gotas en peso tienen un tamaño en la escala de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 micrómetros. Después de uso, el alojamiento de aerosol puede ser retirado del alojamiento principal. El líquido se puede volver a verter, o se pueden reemplazar uno o más componentes. Por ejemplo, el sistema de vibración se puede retirar y volver a utilizar con otro nebulizador. Una modalidad de la presente invención provee un método para tratar a un paciente que presenta uno o más síntomas de infección u otra enfermedad o trastorno respiratorio. El método generalmente comprende los pasos de: proveer un sistema de vibración que comprende una placa circular con aberturas y con capacidad vibratoria que tiene una circunferencia exterior, un elemento tubular concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior de la placa con capacidad vibratoria, en donde el elemento tubular tiene una circunferencia exterior, y un elemento anular inductor de vibración concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular, en donde el elemento inductor de vibración se puede expandir y contraer radíalmente para hacer que la placa con aberturas vibre en la dirección axial; suministrar un medicamento líquido al sistema de vibración; accionar el elemento inductor de vibración para hacer vibrar la placa con aberturas y aerosolizar el medicamento; y suministrar el aerosol al sistema respiratorio del paciente. Un generador de aerosol de acuerdo con la presente invención tiene la capacidad de producir un alto flujo de aerosol con respecto a la entrada de energía. Por ejemplo, cuando se utiliza solución salina estándar (2% NaCI), la velocidad de flujo de aerosol que tiene un diámetro medio volumétrico (VMD) de 4 mieras puede ser de 15 microlitros/segundo y el consumo de energía del generador puede ser de 3 vatios. La invención ha sido ahora descrita a detalle para efectos de claridad y entendimiento. Sin embargo, se apreciará que se pueden practicar ciertos cambios y modificaciones dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (41)

I NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un sistema de vibración que comprende: una placa con capacidad vibratoria; un elemento de soporte que rodea la placa con capacidad vibratoria, el elemento de soporte alinea la placa con capacidad vibratoria; y un elemento inductor de vibración que rodea el elemento de soporte, en donde el elemento inductor de vibración está configurado para expandirse y contraerse radialmente contra el elemento de soporte a manera de producir vibración axial de la placa con capacidad vibratoria.

2.- El sistema de vibración de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la placa con capacidad vibratoria es circular, el elemento de soporte tiene una sección transversal circular en la cual está dispuesta la placa circular con capacidad vibratoria, y el elemento inductor de vibración es un disco anular que tiene una abertura central en la cual está dispuesto el elemento de soporte.

3.- El sistema de vibración de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el elemento de soporte comprende un elemento tubular de pared delgada y el elemento inductor de vibración es un anillo piezoeléctrico.

4.- Un sistema de vibración que comprende: una placa circular con capacidad vibratoria que tiene una circunferencia exterior; un elemento tubular concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior de la placa, el elemento tubular alinea la placa circular con capacidad vibratoria, en donde el elemento tubular tiene una circunferencia exterior; y un elemento anular inductor de vibración concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular, en donde el elemento inductor de vibración se puede expandir y contraer radialmente contra el elemento tubular para hacer que la placa vibre en la dirección axial.

5.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la placa incluye una pluralidad de aberturas ahusadas.

6.- El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la placa tiene un grosor en la escala de aproximadamente 20 mieras a aproximadamente 100 mieras.

7.- El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la placa tiene forma de cúpula.

8.- El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende adicionalmente un depósito de líquido el cual está adaptado para suministrar el líquido a la placa.

9.- El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el elemento tubular incluye un extremo afilado adaptado para extraer líquido desde un frasco de líquido al perforar una membrana que cubre una abertura en dicho frasco. i

10.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el elemento tubular tiene un grosor de pared en la escala de aproximadamente OJ mm a aproximadamente 0.5 mm.

11.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el elemento inductor de vibración comprende un anillo piezoeléctrico.

12.- El sistema de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el elemento tubular incluye por lo menos un segmento elástico dispuesto en el mismo.

13.- El sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque un anillo está dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del anillo piezoeléctrico para ajustar la frecuencia de operación del anillo piezoeléctrico.

14.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque comprende adicionalmente una estructura de montaje dispuesta dentro del elemento tubular, la estructura de montaje soporta la placa circular con capacidad vibratoria.

15.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque comprende adicionalmente un controlador para controlar la expansión y contracción radial del elemento inductor de vibración y cables que conectan el controlador al elemento inductor de vibración.

16.- El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el elemento inductor de vibración se puede retirar del elemento tubular.

17.- Un método para hacer vibrar una placa, que comprende los pasos de: insertar una placa con capacidad vibratoria en una estructura de soporte que rodea la placa; alinear la placa con capacidad vibratoria utilizando la estructura de soporte; rodear la estructura de soporte que incluye la placa con capacidad vibratoria con un elemento inductor de vibración que está configurado para expandirse y contraerse radíalmente; y accionar el elemento inductor de vibración para producir expansión y contracción radial contra el elemento de soporte para provocar vibración axial de la placa con capacidad vibratoria.

18.- El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el elemento de soporte filtra la vibración diferente a la vibración axial.

19.- Un método para hacer vibrar una placa, que comprende: proveer una placa que tiene una circunferencia exterior y un elemento tubular dispuesto alrededor de la circunferencia exterior de la placa, dicho elemento tubular tiene una circunferencia exterior; alinear la placa utilizando el elemento tubular; proveer un anillo piezoeléctrico concéntricamente colocado alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular en una ubicación que coincide con la circunferencia exterior de la placa; y expandir y contraer radialmente el anillo piezoeléctrico contra el elemento tubular a manera de provocar que la placa vibre en la dirección axial.

20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el anillo piezoeléctrico se hace vibrar a una frecuencia en la escala de aproximadamente 20 Khz a aproximadamente 500 Khz.

21.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque la placa incluye una pluralidad de aberturas, y que comprende adicionalmente suministrar un líquido a la placa para aerosolizar el líquido como gotas de líquido.

22.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque las gotas tienen un tamaño en la escala de aproximadamente 3 micrómetros a 6 micrómetros, y en donde el líquido es aerosolizado a una velocidad de aproximadamente 5 mícrolitros/segundo a aproximadamente 20 microlitros/segundo.

23.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque comprende adicionalmente acoplar un depósito al elemento tubular para suministrar el líquido a la placa.

24.- Un sistema de generación de aerosol, que comprende: un anillo piezoeléctrico que tiene un agujero central con una circunferencia interior adaptado para expandirse y contraerse radialmente cuando es eléctricamente activado; por lo menos una conexión eléctrica con dicho anillo piezoeléctrico para el accionamiento eléctrico del mismo; un elemento tubular dispuesto dentro del agujero central del anillo piezoeléctrico, dicho elemento tubular tiene una circunferencia exterior en contacto con la circunferencia interior de dicho agujero central y una pared cilindrica que define un lumen interno que se extiende en la longitud del elemento tubular; una placa circular con aberturas y capacidad vibratoria adaptada para aerosolizar un líquido después de la vibración axial de la misma; en donde la placa con aberturas está dispuesta a través del lumen interno del elemento tubular y en contacto con la circunferencia interna del lumen en una ubicación que coincide con la circunferencia interior del agujero central del anillo piezoeléctrico, el elemento tubular incluye una estructura de montaje para soportar la placa con aberturas; y un depósito de líquido acoplado al elemento tubular a manera de suministrar líquido a la placa con aberturas y con capacidad vibratoria, con lo cual la expansión y contracción radial del anillo piezoeléctrico contra la pared del elemento tubular ocasiona que la placa con aberturas vibre en la dirección axial y aerosolice el líquido.

25.- El sistema de generación de aerosol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la placa con capacidad vibratoria tiene forma de cúpula y tiene una pluralidad de aberturas ahusadas.

26.- El sistema de generación de aerosol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque el anillo piezoeléctrico comprende material de cerámica piezoeléctrico.

27.- El sistema de generación de aerosol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque comprende adicionalmente un circuito de un sistema de ventilador conectado de manera operativa al elemento tubular a manera de surtir aerosol generado por dicha placa con aberturas y con capacidad vibratoria hacia dicho circuito.

28.- El sistema de generación de aerosol de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dicho anillo piezoeléctrico, dicho elemento tubular, dicha placa con aberturas y con capacidad vibratoria y dicho depósito están dispuestos dentro del alojamiento de un nebulizador que tiene una boquilla.

29.- Un método para hacer un sistema de vibración, que comprende: alinear una placa con capacidad vibratoria dentro de un elemento de soporte que rodea la placa con capacidad vibratoria; y colocar alrededor del elemento de soporte un elemento inductor de vibración configurado para expandirse y contraerse radialmente contra el elemento de soporte para producir vibración axial de la placa con capacidad vibratoria.

30.- El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque el elemento de soporte es tubular y la alineación incluye colocar la placa con capacidad vibratoria dentro del elemento de soporte tubular y en contacto con una estructura de montaje del elemento de soporte tubular.

31.- Un método para hacer un sistema de vibración, que comprende: proveer un elemento tubular que tiene un lumen a lo largo; alinear y asegurar una placa circular con capacidad vibratoria dentro del lumen para que la placa sea perpendicular y cubra el lumen del elemento tubular; colocar el elemento tubular dentro del agujero central de un anillo piezoeléctrico para que la placa con capacidad vibratoria dentro del lumen del elemento tubular esté rodeada por el anillo piezoeléctrico en contacto con la circunferencia exterior del elemento tubular; y asegurar el anillo piezoeléctrico al elemento tubular.

32.- El método para hacer un sistema de vibración de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque comprende adícionalmente los pasos de: unir un reborde alrededor de la circunferencia interior del elemento tubular; colocar la placa con capacidad vibratoria en el reborde; y cobresoldar o soldar la placa con capacidad vibratoria al reborde.

33.- El método para hacer un sistema de vibración de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado además porque el anillo piezoeléctrico se une al elemento tubular con un adhesivo capaz de transferir vibración de manera eficiente del anillo piezoeléctrico al elemento tubular.

34.- Un método para suministrar un aerosol, que comprende: proveer un sistema de vibración que comprende una placa con aberturas y con capacidad vibratoria que tiene una circunferencia exterior, proveer un elemento de alineación tubular concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior de la placa con capacidad vibratoria, el elemento de alineación tubular tiene una estructura de montaje para sostener la placa con capacidad vibratoria, en donde el elemento de alineación tubular tiene una circunferencia exterior, y un anillo piezoeléctrico concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del elemento de alineación tubular en una ubicación que coincide con la circunferencia exterior de la placa con aberturas, suministrar un medicamento líquido a la placa con aberturas; accionar eléctricamente el anillo piezoeléctrico para expandir y contraer radialmente la pared del elemento de alineación tubular alrededor de la circunferencia exterior de la placa con aberturas, ocasionando de esta manera que la placa con aberturas vibre en la dirección axial y aerosolice el medicamento; y suministrar el aerosol al sistema respiratorio del paciente.

35.- El método para suministrar un aerosol de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado además porque el aerosol se suministra al sistema respiratorio del paciente a través del circuito de un ventilador o un sistema de CPAP:

36.- El método para suministrar un aerosol de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado además porque el aerosol se suministra al sistema respiratorio del paciente a través de un nebulizador que tiene una boquilla.

37.- Un sistema de vibración que comprende: un elemento de alineación tubular que tiene una pared cilindrica que define un lumen longitudinal; una placa con capacidad vibratoria asegurada a una estructura de montaje de la pared cilindrica y dispuesta a través del lumen; y medios para impartir vibración radial a la pared cilindrica del elemento tubular a manera de producir vibración axial en la placa con capacidad vibratoria.

38.- El sistema de vibración de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque la placa con capacidad vibratoria es una placa con aberturas que tiene una superficie posterior en contacto con un líquido y una superficie anterior opuesta a la misma, en donde se expulsan gotas de líquido desde la superficie interior para formar un aerosol después de dicha vibración axial de la placa con aberturas.

39.- Un dispositivo generador de aerosol, que comprende: una placa con capacidad vibratoria, un elemento de alineación para recibir y sostener la placa con capacidad vibratoria en una posición determinada, y un elemento inductor de vibración en comunicación con el elemento de alineación.

40.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque una porción del dispositivo es desechable.

41.- El sistema de vibración de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el elemento inductor de vibración está en alineación coplanar con una periferia de la placa con capacidad vibratoria. RESUMEN DE LA INVENCIÓN En una o más modalidades, un sistema de vibración comprende i una placa con capacidad vibratoria, un elemento de soporte que rodea la placa con capacidad vibratoria, y un elemento inductor de vibración que rodea el elemento de soporte, en donde el elemento inductor de vibración está configurado para expandirse y contraerse radialmente contra el elemento de soporte a manera de producir vibración axial de la placa con capacidad vibratoria; en una modalidad, la placa con capacidad vibratoria tiene una circunferencia exterior; un elemento tubular está concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia externa de la placa, y un elemento anular inductor de vibración está concéntricamente dispuesto alrededor de la circunferencia exterior del elemento tubular; el elemento inductor de vibración de preferencia es un anillo piezoeléctrico que se puede expandir y contraer radialmente contra la pared del elemento tubular para provocar que la placa vibre en la dirección axial; en otra modalidad, un sistema de generación de aerosol comprende un anillo piezoeléctrico que se puede expandir y contraer radialmente después del accionamiento del mismo; un elemento tubular dispuesto dentro del agujero central del anillo piezoeléctrico, y una placa circular con aberturas y con capacidad vibratoria dispuesta a través del lumen interno del elemento tubular; el anillo píezoeléctrico se puede expandir y contraer radíalmente contra el elemento tubular para provocar que la placa con aberturas vibre en la dirección axial, y un depósito del líquido está acoplado al elemento tubular a manera de suministrar el líquido a la placa con aberturas y con capacidad vibratoria y producir un aerosol después de la vibración del mismo. '• 13B P07/1983F